Buku Petunjuk Praktikum Fisiologi Tumbuhan Dasar

(1)

PETUNJUK PRAKTIKUM

FI SI OLOGI TUMBUHAN DASAR

Oleh : Drs. Suyitno Al. MS.

PROGRAM STUDI BIOLOGI – JURDIK BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA

(2)

KATA PENGANTAR

Petunjuk praktikum Fisiologi Tumbuhan edisi revisi pertama ini dipersiapkan

dengan harapan dapat membantu kerja di laboratorium bagi mahasiswa. Topik-topik dari

seluruh acara yang dipraktikumkan merupakan beberapa contoh fenomena-fenomena

fisiologi dasar, diperuntukkan bagi mahasiswa yang mengambil matakuliah Fisiologi

Tumbuhan Dasar, bagi mahasiswa Prodi. Pendidikan maupun Non Kependidikan. Karena

terbatasnya waktu maka hanya sebagian topik yang dapat ditampung untuk praktikum

Fisiologi Tumbuhan Dasar. Topik-topik kegiatan lain akan dikembangkan atau

didistribussikan pada praktikum Fisiologi Lanjut pada semester berikutnya. Diharapkan

dari topik-topik ini cukup membantu para mahasiswa untuk memberikan pengalaman

dasar tentang fenomena fisiologi dasar. Tentu saja untuk melakukan hal tersebut harus

ditunjang dengan buku-buku bacaan yang berkaitan dengan masalah-masalah yang akan

dipecahkan.

Seluruh kegiatan yang dilakukan pada praktikum ini hanyalah sebagian kecil dari

persoalan fisiologi (Tumbuhan) sehingga untuk memperoleh pengetahuan fisiologi yang

lebih jauh, para mahasiswa harus mampu mengembangkannya sendiri.

Mudah-mudahan setelah melaksanakan praktikum ini, para mahasiswa merasa

terpacu untuk mengembangkannya lebih lanjut karena tentu saja petunjuk praktikum ini

masih jauh dari kesempurnaan.

(3)

TATA TERTIB

PRAKTIKUM FISIOLOGI TUMBUHAN

1. Praktikan wajib datang tepat waktu. Bila berhalangan wajib ijin secara tertulis

2. Praktikan diwajiban mengikuti seluruh topik kegiatan praktikum

3. Selama melakukan kegiatan praktikum tidak ada inhal, kecuali atas pertimbangan

khusus yang rasional untuk diberi kesempatan “inhal”

4. Sebelum praktikum mengumpulkan “Telaahan Pustaka” dan diadakan pre-test tentang

persoalan yang dipraktikumkan

5. Praktikan dapat mengikuti praktikum setelah menyelesaikan tugas pra-kegiatan yang

diberikan, seperti menyusun kajian pustaka yang relevan dengan topik beserta daftar

pustakanya, observasi lapangan, dst sesuai kebutuhan kegiatan

6. Laporan diserahkan kepada asisten selambatnya satu minggu setelah topik selesai

7. Mengembalikan alat-alat praktikum dalam keadaan baik dan bersih. Pada kegiatan

praktikum kelompok, kerusakan alat ditanggung oleh kelompok dan wajib mengganti

terhadap kerusakan alat yang digunakan.

8. Praktikan diwajibkan menjaga ruangan praktikum tetap bersih dan rapi

9. Praktikan diwajibkan melakukan kegiatan “Group project” dalam secara individual

atau dalam kelompok kecil (a 3 orang) sesuai kesepakatan.

10. Responsi diadakan di akhir dari rangkaian kegiatan praktikum, dengan syarat :

a. telah selesai mengikuti seluruh matacara praktikum

b. telah melengkapi laporan kegiatan praktikum

c. bebas tanggungan alat dan kewajiban administrasi lainnya.

11. Nilai akhir praktikum diperhitungkan dari nilai pre-test, telaahan pustaka, laporan,

dan indi vidual / small group project serta hasil responsi

12. Hal-hal yang perlu dan belum tercantum di sini akan diatur kemudian.

(4)

MASALAH I

HUBUNGAN AIR , JARINGAN DAN DENGAN TANAH

Kegiatan 1

Topik : Bagaimana kemampuan tanah mengikat air dan gerak kapilaritas airnya pada

beberapa tekstur tanah ?

Tujuan : Untuk mengetahui kemampuan tanah mengikat air dan gerak kapilaritas air pada

beberapa tekstur tanah

Prinsip :

Tanah merupakan media penting bagi tumbuhan karena tanah menyediakan berbagai

kebutuhannya. Tanah berperan menopang tegaknya tubuh tumbuhan, disamping mensuplai

hampir seluruh nutrisi yang dibutuhkan. Air merupakan salah satu komponen tanah yang

menjadi pelarut dan media reaksi kimia dalam tanah.

Keberadaan air dalam tanah terdapat dalam beberapa bentuk, meliputi air gravitasi,

air kimia, air higroskopis dan air kapiler. Air kapiler dan air higraskopis dapat dimanfaatkan

(diserab) akar tumbuhan, sedangkan yang lain adalah tidak. Ketersediaan air dalam tanah

sangat dipengaruhi oleh struktur dan tekstur tanah itu sendiri. Tanah bertekstur pasir, debu

dan liah memiliki daya ikat terhadap air yang berbeda. Untuk mengetahui hubungan tanah

dengan air perlu dilakukan pengamatan secara cermat, melalui percobaan-percobaan.

ALAT DAN BAHAN

1. Pipa gelas berdiameter 5 cm, panjang 60 cm, 3 buah

2. Tiga jenis sampel tanah : pasir, lempung, liat

3. Kain kasa

4. Beker gelas, 3 buah

(5)

CARA KERJA

a. Gerak kapilaritas air :

1. Keringkan ke tiga sampel tanah sampai tidak mengandung air

2. Sumbatlah salah satu ujung pipa kaca dengan kain kasa (sebagai alas).

3. Masukkan sampel tanah ke dalam pipa sampai 2/3 bagian

4. Tegakkan pipa dengan statip dan masukkan alas pipa tersebut dalam beker

gelas yang telah diisi air setinggi 5 cm

5. Amatilah perambatan air dalam ketiga pipa gelas dari menit ke menit. Amati pada pipa

manakah airnya paling cepat merambat.

6. Ukurlah tinggi kenaikan air tiap 5 menit selama 30 menit.

7. Masukkan data hasil pengamatan ke dalam table

Tabel : Ketinggian air (cm) kapiler pada tabung pada ketiga jenis tanah

Hari Pasir Lempung Liat

ke Tab-1 Tab-2 Tab-3 Tab-1 Tab-2 Tab-3 Tab-1 Tab-2 Tab-3

1 2

3 4

Analisis Data :

1. Hitung rata-rata kecepatan perambatan air pada ketiga jenis tanah per menit

2. Buatlah grafik laju kenaikan air kapiler pada pengukuran tiap 5 menit, pada ketiga

jenis tanah

Pertanyaan

1. Pada jenis tanah apakah gerak kapilaritaas air paling cepat ?

2. Bagaimana urutan kecepatan gerak kapilaritas pada ketiga jenis tanah tersebut ?

3. Beri penjelasan mengapa gejalanya demikian ?

4. Bagaimana kaitan dengan peluang ketersediaan air bagi tanaman apabila ketiga jenis

tanah digunakan sebagai media tanam ?

(6)

1. Keringkan ke-3 sampel ( tanah pasir, kebun, liat ) tanah sampai tidak mengandung air.

2. Tutuplah salah satu lubang pipa kaca lampu (“semprong”) dengan karet penyumbat

yang telah diberi saluran buangan air kasa. Timbanglah beratnya.

3. Masukkan sampel tanah ke dalamnya sampai ketinggian 5 cm dari dasar kaca, lalu

timbanglah beraqt totalnya.

4. Hitung berat tanahnya dan hitung pula volumenya.

5. Tegakkan pipa dengan statip.

6. Tuangkan 20-25 ml air melalui mulut pipa, dan biarkan air meresap ke dalam tanah.

7. Ukur kecepatan tanah melalukan air dengan mencatat waktu yang dibutuhkan dari awal

penuangan air sampai tetes pertama muncul.

8. Biarkan air terus lalu sampai tidak ada lagi air yang menetes keluar. Keadaan air tanah

itu disebut dalam keadaan “kapasitas lapangan” (field capacity).

5. Catat volume yang dilalukan (tertampung dalam beker) dan hitung berapa air tertahan

oleh partikel tanah (volume mula-mula – volume dilalukan)

6. Biarkan tanah dalam porositometer, ukurlah laju penurunan berat selama 3 hari

berturut-turut.

7. Masukkan data hasil pengamatan kemampuan tanah mengikat air dalam tabel

(7)

Hari ke Laju penyusutan air tanah / berat tanah

Pasir ∆ susut air _Kebun ∆ susut air _Lempung ∆ susut air

0 ? ? ?

1 ? ? ? ? ? ?

2. ? ? ? ? ? ?

3. ? ? ? ? ? ?

c. Identifikasi tekstur tanah

1. Masukkan tanah sample pada tabung reaksi sampai ketinggian 2 cm

2. Tambahkan air ke dalamnya 10 ml, lalu aduklah / dikocok-kocok

3. Letakkan tabung tersebut pada rak tabung reaksi, biarkan mengendap selama 1 hari

4. Amati berapa persen proporsi pasir – debu dan litanya untuk ketiga jenis tanah

Komponen tanah Proporsi komponen tanah (%) pada Tanah :

PASIR KEBUN LEMPUNG

Pasir

Debu

Liat

Analisis Data :

1. Hitunglah rata-rata daya lalu tanah terhadap air

2. Hitung rata-rata air tertahan oleh partikel tanah

3. Buatlah grafik hubungan antara jenis tanah, daya lalu dan kemampuan menahan air

Pertanyaan / Diskusi :

1. Bagaimana urutan porisitas tanah dan kemampuan tanah menahan air dari ketiga jenis

tanah ?

2. Jenis tanah apakah yang memiliki porositas paling besar ?

3. Jenis tanah aapakah yang memiliki kemampuan menahan air paling tinggi ?

4. Bagaimana hubungan antara kemampuan menahan air dan porositas tanah ?

5. Faktor apakah yang terkait dengan kemampuan tanah mengikat air tersebut?

(8)

7. Apa kelebihan dan kekurangan ke tiga jenis tanah bila dijadikan media tanam?

8. Kesimpulan apakah yang dapat diambil dari percobaan ini ?

Laporan :

1. Topik permasalahan 6. Hasil Pengamatan

2. Tujuan kegiatan 7. Pembahasan

3. Tinjauan Pustaka 8. Masalah yang berkembang

4. Alat dan Bahan 9. Kesimpulan

5. Prosedur 10. Daftar Pustaka

Tugas Pengembangan :

1. Perlakuan apa yang sebaiknya dilakukan bila kita menanam tumbuhan pada tanah lempung

dan tanah pasir ?

(9)

MASALAH II

DIFUSI - OSMOSIS DAN PENYERAPAN ZAT

PENGANTAR

Untuk memenuhi kebutuhan materi dan mempertahankan keseimbangan fisiologi di

dalam tubuhnya, tumbuhan melakukan beberapa aktivitas, di antaranya adalah absorbsi

(penyerapan), transportasi (pengangkutan) atau translokasi (pemindahan) dan transpirasi (pelepasan air melalui stomata). Beberapa prinsip yang berhubungan dengan proses

penyerapan pada akar :

1. Penyerapan air tanah oleh akar dapat terjadi melalui meknisme imbibisi, difusi, osmosis

dan transpor aktif.

2. Pada tumbuhan darat, penyerapan gas-gas (O2 dan CO2) lebih banyak melalui daun,

sedangkan ion-ion dalam larutan tanah melalui akar. Pada tumbuhan air hampir seluruh

permukaan tubuhnya dapat melakukan penyerapan air beserta gas-gas dan ion-ion yang

terlarut di dalamnya.

Kegiatan 2

Topik : Difusi - Osmosis

Tujuan : Setelah melakukan percobaan diharapkan anda dapat :

1. Menemukan fakta mengenai gejala difusi - osmosis.

2. Mengamati efek konsentrasi larutan terhadap kecepatan difusi

3. Menunjukkan arah gerakan air pada peristiwa difusi osmosis

4. Mendeskripsikan pengertian diusi dan osmosis.

Prinsip :

Difusi merupakan gerakan penyebaran suatu partikel (air, molekul zat terlarut, gas

atau ion- ion) dari daerah yang potensial kimianya lebih tinggi menuju ke daerah yang

potensial kimianya lebih rendah.

(10)

b. Difusi dipengaruhi oleh temperatur, konsentrasi zat terlarutr (solute),

takanan dan partikel adsorptif (permukaan mudah mengikat air).

c. Permeabilitas membran akan menentukan laju difusi setiap partikel

melewati membran.

Osmosis merupakan difusi air dari daerah yang memiliki potensial

air lebih tinggi ke daerah yang potensial airnya lebih rendah, melalui suatu membran semi

permeabel.

Potensial osmotik suatu larutan selalu negatif yang ekivalen dengan nilai tekanan

osomotiknya yang sebenarnya. Plasmolisis adalah peritiwa melepasnya plasmalema atau

mebran plasma dari dinding sel karena dehidrasi (hilangnya air sel) bila sel berada di

lingkungan larutan yang hipertonis.

Bahan dan Alat :

1. Cawan petri 4. gula tebu / sukrosa

2. Pelubang gabus 5. Kentang atau wortel

3. Pipa kaca berskala 6. Air atau akuades

Metode Pengukuran : Dengan osmometer sederhana, menggunakan jaringan kentang

sebagai membran selektif permeable.

Prosedur:

1. Siapkan seri larutan gula : 25 %, 50 % dan 100 %. Larutan gula jenuh dianggap 100 %.

2. Buatlah potongan kentang / wortel dalam bentuk kubus dengan sisi 3 cm, sebanyak 3

potong

3. Pada bidang atas sayatan, buatlah dua lubang dengan pelubang gabus dengan kedalaman 2

- 2,5 cm (ukuran lubang disesuaikan dengan pipa kaca yang akan digunakan).

Gunakan jarum preparat atau pisau runcing untuk mengangkat jaringan kentang setelah

dibor dengan pelubang gabus.

4. Masukkan pipa kaca berskala ke dalam lubang yang telah disiapkan. Usahakan jangan

sampai bocor.

5. Pada salah satu lubang dari ketiga potongan kentang, masukkan larutan gula secara

berturutan 25 %; 50 % dan 100 %, sampai batas skala 0,5 cm dari permukaan pipa.

Pada satu lubang yang lain, masukkan akuades sampai pada batas skala yang sama

(11)

6. Amatilah perubahan atau pertambahan volume air pada semua pipa kaca tersebut setiap 6

jam.

7. Buatlah grafik hubungan antara konsentrasi lart. gula dengan per-tambahan volume

cairan dalam pipa kaca.

Analisis Data :

1. Masukkan data hasil pengamatan pada tabel berikut

Tabel : Kenaikan larutan gula pada pipa gelas berskala (ml)

6 jam Pertambahan volume cairan dalam pipa kaca berskala

ke Kontrol 25 % 50 % 100 %

I II III IV

Jumlah

Diskusi / Pembahasan

Bahas hasil pengamatan saudara dengan memperhatikan beberapa pertanyaan berikut :

1. Apakah ada perubahan volume atau ketinggian larutan (air) pada pipa kaca berskala baik

pada kontrol maupun kelompok perlakuan?

2. Jika ada pertambahan volume air pada bagian pipa kaca, bagaimana hal itu

terjadi dan dari manakah asal air tersebut ?

3. Apakah ada perbedaan tingkat perubahan volume air pada ke tiga perlakuan ?

4. Jika ada perbedaan kecepatan pertambahan air ke dalam pipa, apakah hal itu ada kaitannya

dengan konsentrasi gulanya ?

5. Mengapa terjadi perbedaan kecepatan masuknya air ke dalam lubang yang berisi larutan

gula dengan konsentrasi berbeda ?

6. Apa kesimpulan anda dari hasil percobaan ini ?

Laporan :

(12)

1. Apakah potensial air 1 Mol larutan garam (NaCl) sama dengan 1 Mol larutan Glukosa ?

2. Apakah laju difusi air dari jaringan kentang dipengaruhi oleh jenis laruan perendamnya ?

3. Apa yang akan terjadi bila jaringan kentang ditempatkan pada larutan dengan potensial

osmotiknya lebih rendah dari potensial osmotik cairan jaringannya

Kegiatan 3

Topik : Mengukur Potensial Osmotik dan Potensial Air Jaringan

Tujuan : Mengetahui nilai PA umbi kentang

Prinsip :

Suatu cara yang sederhana dalam mengukur potensial air jaring tumbuhan, dapat

dilakukan dengan merendamnya dalam suatu seri larutan yang telah diketahui potensial

airnya. Dengan memasukkan jaringan yang hendak diukur potensial airnya kedalam

larutan yang diketahui potensial airnya, akan dapat diketahui apakah terjadi perubahan

potensial osmotik atau potensial air pada jaringan atau larutan perendam. Keduanya akan

bersifat isotonik, hipertonik ataupun hipotonik. Berdasar pada ada tidaknya perubahan

cairan pada larutan perendam ataupun cairan jaringan, akan dapat diketahui potensial air

jaringan. Untuk hal dapat dilakukan dengan 2 macam cara , yaitu : a) Metode

volume konstan, dan b) Metode Chardakov.

Prinsip kerja : Salah satu faktor penting energi penggerak air dari satu

sistem larutan ke sistem larutan yang lain (difusi) adalah adanya beda konsentrasi

(gradient konsentasi), atau beda potensial airnya. Dengan menempatkan potongan

jaringan pada seri larutan gula dengan taraf konsentrasi yang berbeda akan diperoleh

seri gradien konsentrasi. Semakin besar gradien konsentrasi semakin besar tenaga yang

menggerakkan molekul air untuk berdifusi ke daerah hipotonis ke hipertonis.

(13)

1. Seri larutan sukrosa : 0,0 ; 0,2 ; 0,4 ; 0,6 ; 0,8 dan 1,0 Molar

1. Buatlah selinder umbi kentang dengan mengggunakan pelubang gabus.

Butlah potongan selinder umbi dengan ukuran 40 mm, 40 buah.

2. Masukkan 4 potong silinder kentang ke dalam seri larutan sukrosa 30 ml :

0,0 ; 0,2 ; 0,4 ; 0,6 ; 0,8; 1,0; 1,2 ; 1,4; 1,6; 1,8 M

3. Kerjalah dengan cepat untuk memperkecil terjadinya penguapan dari

permukaan selinder kentang ( mengapa ? ).

4. Tutuplah rapat botol tersebut dan biarkan selama 40 menit.

5. Ambillah dan ukurlah panjang potongan-potongan kentang tadi.

Analisis Data :

1. Masukkan data hasil pengukuran dalam tabel berikut :

Tabel : Panjang silinder umbi kentang setelah direndam selama 40 menit

No Panjang potongan silinder kentang (cm)

2. Hitung rata-rata pajang selinder umbi dari tiap kelompok perlakuan sukrosa.

3. Buat grafik hubungan antara ukuran panjang umbi (sumbu Y) dengan konsentrasi larutan

sukrosa (sumbu X).

Bahaslah hasil pengamatan saudara dengan memperhatikan beberapa pertanyaan berikut :

1. Apakah ada perubahan panjang potongan kentang pada kelompok kontrol dan perlakuan ?

2. Adakah perbedaan tingkat perubahan panjang kentang pada ketiga perlakuan ?

(14)

4. Pada perlakuan manakah potongan kentang tidak mengalami perubahan panjang ?

5. Bagaimana status potensial air jaringan kentang terhadap larutan perendam jika tidak

terjadi perubahan volume ?

6. Bila potensial osmotik jaringan ditaksir dari larutan perendam dimana tidak menimbulkan

perubahan panjang potongan kentang, berapa nilai potensial osmotik jaringan tersebut ?

7. Kesimpulan apakah yang dapat saudara nyatakan berdasar hasil percobaan ini ?

Laporan :

1. Berapakah potensial osmotik larutan Glukosa pada suhu yang percobaan saudara ?

2. Apa yang akan terjadi bila jaringan kentang ditempatkan pada larutan yang potensial

osmotik nya lebih rendah dari potensial osmotik jaringannya ?

Kegiatan 4

Topik : Potensial Osmotik dan Plasmolisis

Tujuan : Setelah melakukan percobaan diharapkan saudara dapat :

1. Menemukan fakta tentang gejala plasmolisis

2. Menunjukkan faktor penyebab plasmolisis

3. Mendeskripsikan peristiwa plasmolisis

4. Menunjukkan hubungan antara plasmolisis dengan status potensial osmotik

antara cairan selnya dengan larutan di lingkungannya.

Prinsip :

Plasmolisis adalah peristiwa lepasnya plasmalemma atau membran plasma dari

dinding sel karena dehidrasi (sel kehilangan air). Peristiwa ini terjadi bila jaringan

ditempatkan pada larutan yang hipertonis atau memiliki potensial osmotik lebih tinggi.

(15)

membran (osmosis). Salah satu fenomena akibat dehidrasi sel adalah terjadinya plasmolisis.

Dalam keadaan tertentu, sel masih mampu kembali ke keadaan semula bila jaringan

dikembalikan ke air murni. Peristiwa ini dikenal sebagai gejala deplasmolisis. Bila jaringan

ditempatkan pada larutan yang hipotonis sampai isotonis, maka sel-sel jaringan tidak akan

mengalami plasmolisis. Berdasar hal ini, maka metode plasmolisis dapat digunakan sebagai

salah satu metode penaksiran nilai potensial osmotik jaringan. Sebagai perkiraan terdekat,

potensial osmotik jaringan ditaksir eqivalen dengan potensial osmotik suatu larutan yang

telah menimbulkan plasmolisis sebesar 50 %, yang disebut incipient plasmolysis.

Alat dan Bahan :

1. Mikroskop 4. Larutan sukrosa

2. Gelas benda & Penutup 5. Daun Rhoe discolor

3. Botol vial 6. Silet

Cara Kerja :

1. Siapkan 7 botol vial yang berisi larutan sukrosa 0,14 M, 0,16 M, 0,18 M, 0,20 M, 0,22 M,

0,24 M dan 0,26 M masing-masing sebanyak 10 ml

2. Buatlah beberapa sayatan epidermis permukaan bawah daun Rhoe discolor (Jadam, Md)

3. Masukkan sayatan-sayatan tersebut ke dalam tabung vial (cawan petri) yang telah berisi

larutan sukrosa, masing-masing kelompok larutan dengan 3 buah sayatan.

4. Biarkan. selama 20-30 menit, kemudian setelah itu amatilah di mikroskop. Untuk

pengamatan ini, letakkanlah sayatan pada gelas benda dan tetesi dengan setetes larutan

dari larutan yang digunakan untuk merendam. Kemudian amatilah di bawah mikroskop.

5. Hitunglah sel yang terplasmolisis dan sel yang tidak terplasmolisis pada ke 6 variasi

larutansukrosa dalam satu bidang pandang saja.

6. Tuangkan data yang anda peroleh dalam grafik yang menunjukkan hubungan antara

konsentrasi larutan sekrosa dengan tingkat plasmolisis yang terjadi.

Analisis Data :

1. Masukkan data hasil pengukuran dalam tabel berikut

Tabel : Persentase sel epidermis daun terplasmolisis

(16)

sukrosa Terplasmolisis (%) Tak Terplasmolisis (%)

2. Carilah nilai taksiran terdekat besarnya potensial osmotik jaringan didasarkan pada

larutan perendam yang telah mengakibatkan keadaan “Incipient plasmolysis”, dapat dilihat

pada tabel berikut :

Tabel :

Potensial Osmotik (PO) Beberapa Molaritas Larutan Sukrosa Pada Suhu 20 derajat C Menurut A. Ursprung dan G. Blum. Molaritas PO (Atm) Molaritas PO (Atm) Keterangan

0,01 - 0,30 0,16 - 4,20

1. Apakah ada perbedaan respons sel-sel epidermis pada larutan eksternalnya (sukrosa)

yang berbeda konsentrasinya ?

2. Bagaimana kecenderungan bentuk hubungan antara tingkat plasmolisis dengan konsentrasi

larutan sukrosanya ?

3. Bila tekanan osmotik larutan di luarnya sama dengan tekanan osmotik cairan selnya,

(17)

4. Pada konsentrasi berapa mulai terjadi gejala plasmolisis ?

5. Mengapa plasmolisis tersebut terjadi ? dapatkah anda memperkirakan tentang besarnya

nilai osmosis cairan sel setelah terjadi plasmolisis kurang lebih 50 % menurut besarnya

nilai osmosis plasmolitikumnya ?

6. Menurut dugaan anda, apakah sel atau jaringan yang terplasmolisis masih dapat kembali

normal bila dikembalikan ke lingkungan air biasa ?

7. Bagaimana kesimpulan anda tentang pengertian plasmolisis ini ?

8. Apakah berdasarkan peristiwa plasmolisis ini dapat digunakan sebagai pendekat- an untuk

mengukur atau memperkirakan tekanan osmotik suatu jaringan ?

9. Bagaimana menurut dugaan anda mengenai potensial osmotik jaringan pada tumbuhan

xerofit atau halofit bila dibandingkan pada tumbuhan air tawar.

Laporan :

1. Dapatkan penaksiran potensial air jaringan didasarkan pada potensial air larutan perendam

yang belum menimbulkan plasmolisis ?

2. Apa maksud penggunaan epidermis bagian bawah daun Rhoe discolor untuk percobaan

plasmolisis ?

3. Mengapa potensial osmotik taksiran berdasar potensial osmotik larutan perendam

penyebab keadaan “Incipient plasmolysis” selalu lebih rendah dari harga potensial

osmotik epidermis yang sebenarnya ?

Kegiatan 5

Topik : Status “water deficit” pada tanaman kecukupan dan kurang air

(18)

Prinsip :

Tumbuhan hidup akan selalu berupaya mempertahankan keseimbangan dan

keajegan cairan jaringannya. Tubuh tumbuhan melakukan regulasi untuk mempertahankan

potensial osmotik atau potensial air jaringannya terhadap lingkungannya. Dinamika proses

kehilangan air oleh berbagai faktor lingkungan dan aktivitas fisiologisnya, akan disertai

dinamika yang seirama untuk menyerap air sebagai gantinya. Ada upaya mempertahankan

keseimbangan dinamis antara proses kehilangan air dan penyerapannya. Bila penyerapan

tidak mampu mengimbangi laju kehilangan air, maka turgiditas jaringan akan menurun dan

menimbulkan kelayuan. Hanya dalam keadaan seimbang maka turgiditas sel/ jaringan

mendekati nol, walaupun potensial osmotik tidak pernah menjadi nol.

Pada jaringan yang normal, maka turgiditasnya terjaga. Sebaliknya, bila tidak

normal maka turgiditasnya menurun dan menimbulkan kelayuan. Gejala ini terjadi karena

jaringan kekurangan air atau dikenal sebagai gejala “water deficit”.

Bahan dan Alat :

1. Petridish, 4. Botol timbang 7. Oven

2. Aquadest, 5. Kertas saring,

3. Timbangan analitis 6. Pelubang gabus

Metode Pengukuran : Rasio BT terhadap BS dan BK

Prosedur

1. Siapkan dua kelompok tanaman. Satu kelompok tanaman yang selalu kecukupan air, dan

satu kelompok tanaman dengan keadaan agak layu (kurang air).

2. Siapkan 10 buah potongan daun yang dibuat dengan pelubang gabus, ∅ 1 cm ke dalam

botol timbang.

3. Ukurlah berat segar (BS) 10 potongan daun dari kedua kelompok tanaman tersebut

sebagai BS-1 dan BS-2 (BS = berat total - berat botol) dengan timbanan analitis.

Timbang pula berat potongan daun dari tanaman kurang air.

3. Tempatkann kedua kelompok potongan daun tersebut dalam cawan petri yang

(19)

4. Tiriskan potongan daun dengan tissue (kertas hisap), masukkan ke botol timbang,

kemudian ukurlah berat segar dari kedua kelompok tumbuhan tersebut sebagai berat turgid

(BT). BT-1 = berat turgid potongan daun kelompok tumbuhan cukup air, BT-2 = berat

turgid dari potongan daun kelompok tumbuhan kurang air.

5. Keringkan kedua kelompok potongan daun itu dalam oven atau low incubator

pada 70-80 oC. Selanjutnya timbanglah berat keringnya (BK, sebagai BK-1 dan BK-2).

Analisis Data

1. Hitung besar turgiditas relatif (TR) daun tersebut dengan rumus :

BS - BK TR = --- x 100 BT - BK

2. Mengukur ‘water dificit’ (WD) jaringan tumbuhan dapat dilakukan dengan menggunakan

rumus sebagai berikut :

BT - BS WD = --- x 100 BT - BK

3. Masukkan hasil pengukuran dalam tabel berikut

Tabel : Status air jaringan daun tumbuhan segar dan tumbuhan kekurangan air No Kelompo

k

Tumbuhan Segar Tumbuhan kurang air

ulangan BS BT BK BS BT BK I

II

III

IV Rerata

(20)

2. Kapan jaringan tidak mengalami “water deficit” ?

3. Jaringan manakah di antara keduanya memiliki potensial air yang lebih rendah ?

4. Kesimpulan apakah yang dapat saudara nyatakan dari percobaan ini ?

Laporan :

Pertanyaan Pengembang

1. Apakah keadaan “water deficit” jaringan tumbuhan selalu dapat pulih kembali ?

2. Faktor-faktor apa yang dapat menyebabkan keadaan “water deficit” ?

3. Dapatkah tanaman darat yang dipindah ke media air laut mengalami “water deficit” ?

MASALAH III

RESPIRASI DAN PERTUMBUHAN

PENGANTAR

Proses tumbuh merupakan salah satu aktifitas fisiologi. Pada proses pertumbuhan ini

banyak dipengaruhi berbagai faktor lingkungannya seperti suhu udara, pencahayaan,

ketersediaan hara tanah, kesesuaian media tumbuh dalam aspek lainnya.

Proses pertumbuhan memiliki keterkaitan fungsi dengan aktifitas fisiologi lain yang

(21)

antara lain meliputi, respirasi, transpirasi, absorbsi, transportasi bahan, fotosintesa dan proses

biosintesa lainnya.

Fase-fase pertumbuhan pada tanaman membawa konsekuensi pada aktifitas fisiologis

pendukung lainnya. Besar kecilnya tanaman, umur tanaman dan jenis tanamannya akan

memiliki tingkat aktifitas fisiologi yang berbeda. Dengan demikian dapat dipahami bahwa

begitu kompleknya persoalan fisiologi tanaman tersebut. Dari persoalan yang begitu

kompleks ini marilah kita lacak sebagian kecil dari persoalan tersebut yaitu “hubungan antara

cahaya dan respirasi dengan pertumbuhan tanaman” pada objek tertentu. Untuk

eksperimentasi pemecahan masalah tersebut, persoalan dibatasi pada :

1. Bagaimana kecepatan respirasi pada beberapa tingkat umur kecambah. (studi hubungan

antara proses pertumbuhan dengan proses respirasi).

2. Bagaimana pengaruh cahaya terhadap pertumbuhan tanaman.

Kegiatan 6

Topik : Bagaimana pengaruh suhu terhadap laju respirasi kecambah

Tujuan : Mengetahui pengaruh suhu terhadap laju respirasi kecambah

Prinsip

Semua sel hidup melakukan respirasi secara terus menerus untuk mencukupi

kebutuhan energi. Pada umumnya, respirasi merupakan proses oksidasi substrat glukosa ,

berlangsung dalam rangkaian proses pemecahan (katabolisme) yang melibatkan sistem enzim

pada glikolisis (jalur EMP) dan daur Trikarboksilat (daur Krebs). Secara ringkas,

persamaan reaksi dari respirasi aerobik adalah sbb:

C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O +

Energi

Respirasi membutuhkan O2 dan menghasilkan zat sisa metabolisme berupa uap air, CO2 dan

panas sebagai entropi (energi panas yang tidak termanfaatkan). Bila respirasi berjalan

sempurna, dari pembakaran substrat (karbohidrat, lipida atau protein) akan dihasilkan rasio

CO2 / O2 tertentu yang disebut “Respiratory quotient” [ RQ]. Respirasi dengan substrat

(22)

1. Enam (6) buah botol jam dan penutupnya

2. Enam (6) buah erlenmeyer 250 ml dan seperangkat alat tetrasi

3. Pipet tetes, termometer, kain kasa, benag (karet) dan kantung plastik

4. Kecambah ( Kacang hijau, kacang merah, jagung dan padi )

5. Larutan KOH 0,5N; HCl 0,1 N; BaCl2 0,5N , indikator PP dan air.

Metode Pengukuran : Titrasi acidimetri

Cara Titrasi :

1. Ambilah larutan KOH dari botol jam sebanyak 25 ml. kemudia tambahkan tetes demi tetes

BaCl2 0,5 N sebanyak 5 ml.

2. Teteskan pada larutan tersebut 2 tetes phenol pthalin (indikator PP) hingga larutan

berwarna merah

3. Titrirlah larutan tersebut dengan menggunakan larutan 0,1 N Hcl yang

dibutuhkan

4. Hentikan titrasi tepat pada saat warna merah larutan hilang. Catatlah berapa

banyak larutan HCl yang dibutuhkan

5. Ulangi titrasi untuk tiap perlakuan sebanyak 2 kali

6. Hitunglah CO2 hasil respirasi dan kelompok kontrolnya

CO2 respirasi = CO2 perlakuan - CO2 kontrol

Prosedur :

1. Timbanglah biji kacang hijau dan kecambahnya masing-masing 25 gr atau lebih

(disesuaikan dengan tempatnya), kemudian dibungkus dengan kain kasa dan diikat

dengan benang.

2. Siapkan botol jam dan isilah masing-masing botol dengan 100 ml 0,5 N KOH

3. Masukkan dalam 3 botol jam (botol 1, 2 dan 3) bungkusan kecambah kacang

hijau (15 - 25 g) dengan cara digantungkan dengan benang pada mulut botol. Dalam tiga

(23)

4. Tutuplah ke 6 botol jam tersebut dengan penyumbat secara rapat kemudian tempatkan

semua botol itu pada tempat yang sama. Sebelum itu masing-masing perlakuan berilah

label yang jelas

5. Kemudian lakukan perlakuan sebagai berikut :

Botol 1 dan 4 : masukkan ke dalam pendingin (bukan freezer)

Botol 2 dan 5 : masukkan low inkubator, suhu 35 oC

Botol 3 dan 6 : tempatkan pada suhu kamar

6. Hentikan percobaan setelah 24 jam. Titrirlah semua larutan KOH yang ada dibotol

untuk menghitung banyaknya CO hasil respirasi kecambahnya. Catat pula temperatur

larutan KOH saat akan dititer.

7. Masukkan data hasil pengukuran dalam tabel berikut :

Tabel

Rata-rata volume HCl dibutuhkan untuk titrasi

Perlakuan Volume HCl yang dibutuhkan

2. Masukkan hasil penghitungan CO2 respirasi dalam tabel berikut

Tabel :

Jumlah (volume) CO2 respirasi kecambah kacang hijau pada Beber Kondisi Suhu

Klp. Pendingin Suhu kamar Inkubator 35 oC

Perlak. Blanko Perlak. Blanko Perlak. Blanko

(24)

n

Rerata

3. Buatlah grafik hubungan antara kecepatan respirasi dengan umur kecambah

4. Untuk menguji ada tidaknya beda kecepatan respirasi antar umur, lakukan uji T atau

analisis varian satu arah (one way analysis of variance).

1. Kelompok manakah yang menunjukkan laju respirasinya paling tinggi atau besar.

2. Apakah perbedaan kecepatan respirasi yang ditunjukkan dengan per-bedaan

banyaknya CO2 yang dihasilkan cukup meyakinkan ? (apakah bermakna secara statistik).

3. Jelaskan mengapa terjadi gejala yang demikian ?

Laporan :

1. Topik permasalahan 6. Pembahasan

2. Tujuan kegiatan 7. Masalah yang berkembang

5. Hasil pengamatan

1. Faktor apa saja yang berpengaruh terhadap respirasi jaringan tumbuhan

2. Bagaimana hubungan antara aktivitas respirasi dengan pertumbuhan ?

3. Bagaimana hubungan antara suhu lingkungan dan terhadap laju respirasi ?

4. Apakah pertumbuhan terkait dengan pembelahan sel meristem ?

5. Apakah respirasi terkait dengan pembelahan sel tersebut ?

Cara Penghitungan CO2 Hasil Titrasi

Yang diketahui : Lama inkubasi (respirasi) = 24 jam Larutan KOH 0,5 N . X ml.

Larutan standar (peniter) = 0,1 N Hcl.

(25)

BaCl2 + K2CO3 ---> BaCO3 + 2 KCl

Yang dititer : KOH sisa (yang tidak mengikat CO2 )

KOH + HCl ---> KCl + H2O

Konsentrasi KOH semula : X ml 0,5 N = 0,5 X X ml grol = A grol

1000

KOH sisa habis dititer oleh Y ml 0,1 N HCl. karena jumlah grol peniter = jumlah grol yang dititer, maka grol KOH sisa dapat dicari sebagai berikut :

grol KOH = 0,1 x Y grol = B grol 1000

Jadi jumlah KOH yang bereaksi dengan CO2 = ( A - B ) = C grol

Dari persamaan reaksi diatas, maka jmlah grol KOH eqivalen dengan 0,5 grol CO2 .

Jadi tiap grol gas CO2 yang berkaitan dengan KOH = 0,5 x C grol = D grol.

Jika tiap grol gas ( 0oC, 76 Cm Hg) banyaknya gas terlarut = 22,4 litter. maka volume gas CO2 terlarut dapat dicari persamaan :

V1 V2

---- = --- T1 T2

V1 = Volume gas terlarut dalam 0o C, P 76 Cm Hg, untuk tiap grol = 22,4 l

T1 = 0o C = 273 Ko. T2 = suhu pengamatan ( dalam Kelvin) = x + 273

V2 = volume gas yang dicari

V1 22,4

--- = --- (x + 273) 273

V1 (CO1) terlarut sebagai hasil respirasi = 22,4 X (x + 273) X D = E liter / berat jar/

24

273

Jadi volume CO1 respirasi tiap jam = E / 24 = ....…….. liter

Volume CO2 dihasilkan / g jar/ menit dapat dihitung

Cara Penghitungan :

(26)

Langkah

Perlakuan A Perlakuan B Perlakuan C Keterangan

Grol KOH mula

Topik : Bagaimana pengaruh cahaya terhadap pertumbuhan tanaman.

Tujuan : Untuk mengetahui pengaruh cahaya terhadap kecepatan pertumbuhan

tanaman.

(27)

Pertumbuhan merupakan perubahan yang bersifat kuantitatif dan iireversible,

berlangsung selama masa pertumbuhan setiap organisme. Perubahan kuatitatif paling nyata

diukur dari pertambahan biomassa kering tubuh organisma. Proses ini diawali dari

pertambahan substansi, pembelahan sel (mitosis), perbedasan dan perpanjangan sel.

Sedangkan perkembangan lebih dicirikan oleh adanya proses perubahan yang bersifat

kualitatif , oleh adanya proses deferensiasi dan spesialisasi.

Proses pertumbuhan dan perkembangan diatur oleh DNA inti, yang mengendalikan

semua proses fisiologi-biokemis di dalam sel. Pada proses tumbuh lebih menonjol

proses-proses sintetik membangun struktur tubuh. Sedangkan proses-proses perkembangan diatur melalui

pengendalian ekspresi gen yang terkait langsung dengan produksi enzim yang akan

mengarahkan proses deferensiasi dan spesialisasijaringan.

Proses tumbuh suatu tumbuhan dipengaruhi oleh banyak faktor, di antaranya

adalah faktor nutrisi, hormon, umur jaringan dan berbagai kondisi lingkungan eksternalnya

seperti suhu, kelembaban, konsentrasi gas-gas, pencahayaan, kecepatan angin, dsb.

Faktor-faktor yang terkait langsung dengan produktivitas tumbuhan akan berpengaruh pada laju

pertumbuhannya.

Alat dan bahan

1. Biji kacang hijau

2. Pot

3. Kotak karton yang diberi lobang pada salah satu sisinya

4. Busur derajat, penggaris, kertas grafik.

Cara Kerja :

1. Siapkan pot diisi dengan tanah secukupnya sebanyak satu buah

2. Siapkan pula 30 biji kacang hijau yang baik

3. Buatlah I kotak karton di beri lobang pada salah satu sisinya, yang besarnya harus melebihi

besarnya pot (sebagai penyungkup). Buatlah pula 1 kotak karton tanpa lobang

4. Tanamlah ke dalam masing-masing pot sebanyak 10 biji kacang hijau. Berilah air agar

terjadi perkecambahan

5. Berilah perlakuan pada ke 3 pot tadi sebagai berikut :

(28)

Pot II : Diletakkan pada tempat yang terkena sinar diberi penyungkup yang

berlobang pada salah satu sisinya

Pot III : Diberi penyungkup rapat (tanpa lobang)

6. Selama percobaan jagalah kelembaban tanahnya jangan sampai terlalu kering

7. Amati dan catatlah perubahan-perubahan yang terjadi. Catat pula data tentang :

a. Kapan biji pada ke 3 perlakuan mulai berkecambah

b. Catatan perubahan tinggi tanaman dan perubahan panjang daun kiri-kanan (tangkai +

daunnya) tiap 2 hari pada kelompok perlakuan yang terkena sinar terbuka (tanpa

disungkup)

8. Hentikan pengamatan setelah kecmbah berumur 12 hari

Pada akhir pengamatan catatlah data tentang beberapa hal sebagai berikut

a. Pada klp terkena sinar terbuka, timbanglah berat rata-rata tanamannya

b. Pada kelompok yang diberi cungkup berlobang, ukurlah beberapa sudut pembengkokan

dan catat kemana arah pembengkokan tersebut. Ukurlah pula ketinggian tanaman,

carilah rata-rata ketinggiannya. Timbanglah berat tanaman seluruhnya, carilah berat

reratanya

c. Pada kelompok yang diberi penyungkup rapat, ukurlah tinggi dan berat rata-ratanya.

Catat gejala lain yang dianggap penting.

Catatan : Untuk mengukur berat tanaman harus termasuk akarnya.

Analisis Data

1. Masukkan hasil pengukuran ke dalam tabel berikut.

Tabel :

Rata-rata pertambahan tinggi dan panjang daun tanaman selama hari-hari pengamatan.

Hari ke Pertambahan

tinggi batang

Pertambahan panjang daun kiri

Pertambahan panjang daun kanan

(29)

. n

2. Untuk mengetahui laju pertumbuhan batang dan daun dari data pada tabel I, buatlah

grafiknya

3. Masukkan data berat basah dan tinggi tanaman serta gejala visual yang teramati pada

beberapa tabel berikut

Tabel :

Data rerata berat basah dan tinggi tanaman pada akhir percobaan

Perlakuan Berat kering Tinggi tanaman

Kena sinar langsung

Penyungkup dengan lobang

Penyungkup tanpa lobang

Tabel : Ciri tumbuhan yang hidup dalam terang dan gelap

Klp. Keg Hidup dalam gelap Hidup dalam terang

1 ……. ………. …….. …….. ……

4. Masukkan data semua kelompok ke dalam data kelas pada tabel berikut

Tabel :

Rata-rata tinggi dan berat kering tanaman pada akhir pengamatan untuk semua kelompok

Klp (n)

(30)

A B C A B C

1

2 3

Jumlah : Rerata :

3. Untuk mengetahui ada tidaknya perbedaan rerata tinggi dan berat basah tanaman dari data

pada tabel III, lakukanlah uji varian satu arah atau dengan uji T

Dengan uji T, ujilah antara : TA - TC ; TB - TC ; TA - TB

BA - BB ; BA - BC ;

BB - BC

Diskusi / Pembahasan :

1. Setelah melihat grafik laju pertumbuhan, apakah tampak adanya perbe-daan laju

pertumbuhan antara pertumbuhan pada batang dan daun ?

2. Dari hasil uji T, apakah pencapaian tinggi / berat basah tanamannya berbeda nyata ?,

Jelaskan, mengapa tidak berbeda ataupun bila berbeda nyata !

3. Apakah kecambah yang dicungkup tumbuh menuju lubang / sumber cahaya ?

Jelaskan mengapa menuju ataupun tidak menuju lubang ?

4. Pada tanaman yang tercungkup rapat apakah menunjukkan warna daun tertentu ?.

Mengapa demikian ?. Gejala apakah itu ?.

Laporan :

1. Dimanakah letak titik tumbuh pada batang ?

2. Apakah ada hormon-hormon tertentu pada titik tumbuh ?

3. Bagaimana sifat hormon apabila terkena cahaya matahari ?

(31)

Kegiatan 8

Topik : Bagaimana kurve tumbuh organ tumbuhan ?

Tujuan : Mengetahui kurve tumbuh organ tumbuhan (Akar, daun, batang)

Prinsip

Tumbuh sebagai proses perubahan kuantitatif yang irreversible berlangsung pada

daerah-daerah jaringan muda atau pada daerah tumbuh. Pada tumbuhan, pada beberapa

organnya memiliki pola tumbuh yang berbeda. Untuk beberapa daerah prgan, pola

pertumbuhannya terbatas, sebaliknya pada bagian organ yang lain tumbuh secara tak terbatas,

selama tumbuhan masih hidup. Parameter perubahan dapat diukur dalam satuan jumlah,

ukuran, volume atau berat. Melalui percobaan ini, diharapkan dapat mengungkap kurva

tumbuh beberapa organ tumbuhan.

Alat dan Bahan

1. Mikrometer / Kaliper 4. Mistar

2. Pot / Polibag 5. Pasir

3. Kecambah kacang hijau 6. Tinta

Cara Kerja

1. Pilihlah biji kacang hijau yang telah berkecambah

2. Amatilah daun pertama yang baru mekar untuk dijadikan sasaran pengamatan

3. Amati dan ukurlah secara periodik pertambahan panjang atau tinggi dari :

a. Daun pertama, kanan dan kiri (panjang dan lebar)

b. Tinggi batang secara keseluruhan

4. Lakukan pengukuran setiap hari pada waktu yang sama selama 2 minggu

5. Buatlah grafik laju (pola) pertumbuhan daun, hipokotil dan batang tanam-an kacang

hijau

Analisis Data

Tabel : Pertumbuhan tanaman dalam gelap dan terang

Tan. Hari Perubahan ukuran tanaman

ke ke Tinggi Berat

Total

Lebar Panjang hipokotil epikotil

(32)

4

7

10 13

2 1

4

7 10

13

1. Sampai hari keberapa pertumbuhan daun dan hipokotil terhenti ?

2. Mengapa pertumbuhan daun dan hipokotil terbatas ?

3. Mengapa pertumbuhan tinggi batang lebih lama (berlangsung terus) ?

4. Jelaskan mengapa pola pertumbuhannya demikian ?

Laporan :

1. Dimanakah letak titik tumbuh pada batang ?

2. Mengapa tanaman yanghidup dalam gelap batangnya lemah ?

3. Mengapa kecambah yang tumbuh dalam gelap daunnya kuning pucat ?

MASALAH IV

LUAS DAUN, ABSORPSI DAN TRANSPIRASI

(33)

Dalam aktifitasnya, tumbuhan selalu melakukan absorbsi air dari lingkungannya.

Namun demikian tumbuhan juga melakukan pelepasan air berupa uap melalui seluruh

permukaan daun, khususnya melalui stomata. Mekanisme pemasukan dan pelepasan ini

terjadi dalam mekanisme kontrol keseimbangan cairan tubuh tanaman. Apabila absorbsi air

dan pelepasan air (transpirasi, gutasi) tidak seimbang maka tumbuhan akan terganggu, terlalu

banyak yang dilepaskan akan menyebabkan kelayuan apabila tidak dapat diimbangi dengan

pemasukan melalui proses absorbsinya.

Kegiatan 9

Topik : Bagaimana pengaruh luas daun terhadap kecepatan absorbsi air.

Tujuan : Untuk mengetahui pengaruh luas daun terhadap kecepatan absorbsi air

Prinsip :

Absorbsi air akan ditentukan oleh beberapa faktor antara lain; tekanan air, kapilaritas,

tingkat aktifitas kehidupan dan daya hisap daun. Sedang transpirasi dipengaruhi oleh

faktor-faktor seperti tingkat aktifitas fisiologis tanaman terutama tingkat respirasi selnya, faktor-faktor

penyinaran matahari, kelembaban udara sekitar dan karakteristik organ daun. Salah satu

persoalan menarik untuk dikaji adalah hubungan laju absorpsi/ transpirasi dengan luas daun.

Dalam eksperiment ini akan dikaji :

1) Pengaruh luas daun terhadap kecepatan absorbsi

2) Bagaimana hubungan antara banyaknya stomata dengan kecepatan transpirasi.

1. Potometer , masing-masing klp dua buah

2. Ranting tanaman (Poncosudo, keladi, dll)

3 Pisau tajam, Statip beserta klemnya

CARA KERJA :

1. Siapkan dua (2) buah ranting atau daun tanaman yang tidak mudah layu. Pilihlah ukuran

ranting / daun yang sama dengan ukuran pipa karet pada potometer. Buatlah ukuran atau

jumlah daun kedua ranting tersebut berbeda.

2. Lepaskan karet penyumbat pada tabung kaca potometer. Masukkan alat ini dalam bak

(34)

potometer. Kemudian tutuplah mulut pipa kaca utama dengan karet penyumbat dengan

rapat

3. Angkatlah rangkaian percobaan tersebut dan beri tanda posisi awal dari air pada pipa

berskala dengan spidol.

4. Tempatkan percobaan ini pada tempat yang terkena cahaya. Untuk

pengem-bangan, dapat pula satu potometer ditempatkan di tempat terik, dan satu potometer

lainnya di ruangan tetapi ukuran (jumlah) daun dibuat sepadan (sama).

Analisis Data :

1. Masukkan hasil pengukuran dalam tabel berikut

Tabel

Rerata volume penyerapan air (ml) oleh tanaman menurut jumlah / luas daun [Data kelas]

2. Untuk mengetahui ada tidaknya perbedaan yang nyata tentang kecepatan absorbsi air pada

beberapa kondisi jumlah daun, ujilah secara persial dengan uji T.

3. Buatlah grafik hubungan antara dua faktor tersebut.

(35)

1. Dengan melihat skor reratanya dari besarnya absorbsi air dari beberapa perlakuan jumlah

(luas) daun, apakah ada pola hubungan (kecenderungan ) tertentu antara volume (laju)

penyerapan air dengan jumlah (luas ) daun

Pada perlakuan mana penyerapan air paling besar ?

2. Dari hasil ujinya, apakah ada bukti yang nyata tentang ada tidaknya per-bedaan kecepatan

absorbsi air pada antar perlakuan ?

3. Mengapa terjadi gejala tersebut ?

4. Apa yang dapat saudara simpulkan dari hasil temuan saudara ?

Laporan :

Tugas Pengembangan

1. Faktor apakah yang mempengaruhi membuka menutupnya stomata ?

2. Bagaimana mekanisme pelepasan air melalui stomata ?

Kegiatan 10

Topik : Bagaimana hubungan antara banyaknya stomata dengan kecepatan transpirasi ?

Tujuan : Untuk mengetahui hubungan antara banyaknya stomata dengan kecepatan

(36)

Prinsip :

Stomata merupakan celah atau jalan pertukaran gas oleh daun, termasuk di

antaranya menjadi saluran utama pelepasan uap air dari jaringan daun. Distribusi stomata

pada daun berbeda terutama menurut habitatnya. Pada tumbuhan air, stomata banyak

dibentuk di permukaan atas daun, dan sebaliknya pada tumbuhan darat. Pelepasa air

merupakan mekanisme regulasi keseimbangan cairan dan suhu jaringan tumbuhan. Selain

jumlah stomata, intensitas membuka-nya stomata merupakan faktor yang menentukan laku

transpirasi. Apakah jumlah stomata merupakan faktor yang cukup signifikan mempengaruhi

laju transpirasi, menarik untuk diamati.

ALAT DAN BAHAN :

1. Kertas kobalt kloride 4. Bunzzen/lampu spiritus

2. Klip/penjepit 5. Korektor sheet

3. Stop watch 6. Mikroskop dan perlengakapannya

CARA KERJA :

1. Ambilah kertas Cobalt chloride, perhatikan warnanya (mula-mula)

2. Keringkan kertas Coblat chloride di atas lampu bunzzen

3. Amati dan catat warna yang terjadi

4. Latakkan kertas cobalt tersebut pada permukaan atas daun dan jepitlah dengan klip.

Bersamaan itu stop wacth dihidupkan

5. Hentikan segera stop wacth setelah kertas cobalt tersebut kembali berwarna semula

6. Setelah selesai pengulangan di atas, oleskan korektor sheet pada permukaan atas daun dan

bawah daun di mana kertas cobalt diletakkan. Usahakan olesannya tipis merata pada

sebagaian permukaan saja dan biarkan kering

7. Setelah kering, petiklah daun tersebut dan lepaskan olesan korektor sheet tadi. Hasil olesan

tersebut akan menjadi cetakan daun sampelnya

8. Lihatlah olesan kering (cetakan) tersebut di bawah mikroskop. Hitung berapa

banyak stomatanya

9. Lakukan dengan cara yang sama untuk permukaan bawah daun.

Analisis Data :

1. Masukkan data hasil pengukurannya ke dalam tabel berikut

(37)

Kecepatan transpirasi (ml) pada permukaan atas dan bawah daun

Kecepatan rata-rata transpirasi pada permukaan atas dan bawah daun [data kelas]

2. Buatlah grafik hubungan antara jumlah stomata dengan laju trans-pirasinya, baik untuk

permukaan atas maupun bawah daun. Grafik ini untuk mengetahui sifat hubungan antara

jumlah stomata dengan kecenderungan laju transpirasi.

3. Untuk mengetahui apakah jumlah stomata atas dengan bawah daun berbeda, ujilah

dengan uji T.

Diskusi / Pembahasan :

1. Bagaimana jumlah stomata antara epidermis daun bagian bawah dan atas ?

2. Bagaimana pula dengan laju transpirasi keduanya ?

3. Apa yang saudara tangkap apabila dijumpai fakta :

a. Jumlah stoma tidak berbeda tetapi laju transpirasinya sama ?

b. Jumlah stoma berbeda tetapi laju transpirasinya sama ?

c. Jika jumlah stomata lebih sedikit tetapi laju transpirasinya lebih cepat ?

d. Jika jumlah stomata lebih banyak dan lajunyapun semakin besar ?

(38)

Laporan :

Tugas Pengembangan

(39)

MASALAH V

FOTOSINTESIS

Kegiatan 11

Topik : Apakah cahaya dibutuhkan untuk fotosintesis ?

Tujuan : Mengetahui apakah cahaya dibutuhkan dalam fotosintesis pada daun

Prinsip :

Fotosintesis merupakan aktifitas fisiologis yang khusus dilakukan oleh organisme

fotosintetik, terutama kelompok tumbuhan. Fotosintesis dapat diartikan suatu proses

penyusunan zat karbohidrat dengan cahaya sebagai energinya. Hanya organisme yang

mempunyai pigmen fotosintetik yang mampu melakukan fotosintesis, karena pigmen itulah

yang mampu menangkap energi dari cahaya. Zat organik yang disusun dalam fotosintesis ini

adalah karbohidrat (Cn(H2O)n) yang berasal dari molekul CO2 dan H2O. Sebagai hasil

sampingan adalah molekul O2. Proses fotosintesis dapat dirumuskan dalam persamaan

sebagai berikut :

cahaya

6CO2 + 12H2O C6H12O6 + 6O2 + 6H2O

pigmen. f.s

Cahaya yang dapat dipergunakan dalam fotosintesis ini mempunyai syarat kualitas

(jenis gelombang) dan kuantitas (intensitas cahaya) tertentu. Dalam kondisi normal, cahaya

matahari memenuhi semua syarat itu, sehingga secara alami, cahaya matahari merupakan

sumber energi bagi fotosintesis. Pigmen fotosintetik, sebagai penangkap energi cahaya

matahari, berupa klorofil dan atau karotenoid.

CO2 dan H2O sebagai substrat fotosintesis dapat berasal dari sisa oksidasi dalam

jaringan fotosintetik. Selain itu, CO2 dapat pula diambil dari atmosfir melalui proses difusi

melalui stomata, sedangkan H2O diambil dari lingkungan melalui proses absorbsi di akar

atau bagian penyerapan lainnya.

Glukosa sebagai hasil utama fotosintesis segera ditranslokasikan ke bagian tubuh

(40)

amilum. Bila laju fotosintesis tinggi, sebagian dari karbohidrat yang terbentuk dalam

fotosintesis ini diendapkan dalam kloroplas sebagai amilum. Oksigen sebagai hasil

sampingan fotosintesis, dilepaskan ke atmosfer sebagai gas atau sebagian dimanfaatkan

pada respirasi dalam sel di mana fotosintesis itu terjadi.

Proses fotosintesis begitu komplek karena banyak faktor (internal maupun

eksternal) berpengaruh. Misalnya struktur daun, struktur perakaran, kondisi cahaya, kondisi

air tanah (untuk tumbuhan yang hidup dengan medium tanah), kondisi atmosfer, dan

sebagainya.

ALAT DAN BAHAN :

1. Beker gelas 500 ml 7. Alkohol 96 %

2. Beker gelas 250 ml 8. Air/Aquades

3. Pinset 9. Yod KI/lugol

4. Pemanas 10. tanaman berdaun lebar

5. Penjepit kertas (klip) 11. Kertas timah.

CARA KERJA :

1. Pada malam sebelum hari praktikum, tutuplah sebagian daun yang sehat dengan kertas

timah, dan jepitlah dengan sebuah klip.

2. Setelah terdedah cahaya selama 2-3 jam, petiklah daun tersebut, lalu masukkan dalam air

mendidih selama beberapa saat (5 menit). Kemudian pindahkan daun itu ke dalam beker

gelas yang berisi 100 - 150 ml alkohol.

3. Panaskan alkohol berisi daun itu dalam air mendidih. Hentikan pemanasan jika daun

sudah berwarna putih, kemudian ditiriskan.

4. Tetesilah permukaan daun dengan lugol (Yod-KI). Amatilah warna permukaan daun itu.

(41)

Analisis Data

Masukkan data hasil pengamatan dalam tabel berikut

Tabel : Hasil uji lugol terhadap amilum daun

1. Deskripsikan gejala dari hasil uji lugol terhadap daun yang diuji

2. Jelaskan alasan tentang gejala yang muncul

3. Kesimpulan apakah yang dapat dinyatakan dari hasil percobaan ini

Laporan :

1. Bagaimana mekanisme transpor amilum dari daun ke bagian organ yang lain ?

(42)

Kegiatan 12

Topik : Apakah Intensitas Cahaya Matahari menentukan laju Fotosintesis ?

Tujuan : Untuk mengetahui hubungan intensitas dengan laju fotosintesis

Prinsip :

Fotosintesis digerakkan oleh energi matahari (photon). Dari keseluruhan cahaya

matahari yang terpancar, hanya sekitar 0,5 - 3,5 % saja yang diserap daun untuk fotosintesis.

Daun mampu menangkap energi surya karena memiliki sistem penangkap energi surya (ligth

harvesting system) atau sistem aseptor photon, dan sistem transfer elektron dalam

kloroplast. Dalam kloroplast terdapat photosystem I dan II, yang merupakan kumpulan

pigmen dan aseptor elektron yang lain, seperti klorofil a, klorofil b, karotenoida, sitokrom,

plastosianin, guinon, plastoquinon, ferredoksin, pigment 680, pigment 700, dan sebagainya.

Berbagai pigment tersebut memiliki kemampuan menyerap panjang gelombang tertentu dari

cahaya matahari.

Cahaya matahari merupakan polichromatis, tersusun atas beberapa warna cahaya

dengan panjang gelombang tertentu. Energi photon sangat tergantung dari panjang

gelombang (λ). Sinar biru dan merah paling dominan diserab, namun jenis sinar yang lain

juga terlibat dalam fotosintesis. Energi photon sinar matahari memenuhi rumus :

h.c E = h. v = --- λ

Keterangan : E = energi photon

h = Konstanta Planck [ 6,62 x 10 -27 Erg.Sec-1. c = Kecepatan cahaya [ 3 x 1010 cm Sec-1. λ = panjang gelombang

v = frekuensi ( Sec-1.)

Karena energi photon tiap jenis sinar berbeda maka efek jenis sinar dan

(43)

ALAT DAN BAHAN

1. Beker gelas (1 liter) 4. Tanaman Hydrilla

2. Tabung reaksi 5. Air

3. Corong gelas 6. Kawat

CARA KERJA :

1. Rakitlah alat dan bahan seperti pada gambar (buat 2 rakit).

2. Tempatkan satu rakit di tempat kena cahaya langsung dan rakitan lainnya di dalam ruang.

3. Biarkan selama 20 menit. Kemudian amati ada-tidaknya gelembung di dalam tabung

reaksi itu. Jika semuanya ada, bandingkan pada rakitan yang mana lebih banyak

dihasilkan gelembung-gelembung gas ? Gas apakah itu?

Analisis Data

Masukkan data hasil pengukuran jumlah (volume) gelembung udara dalam tabel berikut

No Produksi Gelembung oleh Tanaman Keterangan

Terkena sinar langsung Tidak terkena langsung

1

2

n

Rerata

1. Pada perlakuan manakah gelembung udara lebih banyak dihasilkan ?

2. Jelaskan mengapa gejala tersebut terjadi

3. Kesimpulan apakah yang dapat dinyatakan dari hasil percobaan ini ?

Laporan :

(44)

Jelaskan bagaimana mekanisme fisiologi-biokemisnya dalam fotosintesis sehingga dihasilkan

O2 sebagai salah satu produknya ?

Kegiatan 13

Topik : Pengaruh Penambahan Substrat CO2 terhadap Laju Fotosintesis ?

Tujuan : Untuk mengetahui pengaruh penambahan substrat terhadap laju fotosintesis pada

Hydrilla sp.

Prinsip :

Kondisi lingkungan eksternal berpengaruh langsung terhadap produktivitas

fotosintesis tumbuhan. Selain faktor cahaya, keadaan lingkungan yang lain seperti kadar gas

O2, CO2, Gas-gas lain terutama yang toksis seperti H2S, SO2 dan kondisi klimatiknya

seperti suhu dan kelembaban sangat berpengaruh terhadap proses tersebut. Secara sistemik,

proses fotosintesis pada jaringan daun melibatkan perangkat (klorofil, aseptor elektron,

kloroplast, sistem sel) dan substrat dan sistem enzim fotosintetik. Zat sebagai bahan dasar

adalah berupa H2O dan CO2. Respons tumbuhan C-3, C-4 dan Crassulacean (CAM)

sangat berbeda terhadap kadar O2 dan CO2 lingkungannya. Bagaimana respons fotosintetik

pada tiap kelompok tumbuhan menurut tipe fotosintesisnya terhadap kondisi eksternalnya,

termasuk terhadap kadar CO2 , adalah permasalahan yang menarik untuk dipelajari.

ALAT DAN BAHAN :

1. Beker gelas (1 liter) 4. Hydrilla sp 7. KHCO3 atau NaHCO3

2. Tabung reaksi 5. Air

3. Corong gelas 6. Kawat

CARA KERJA :

1. Siapkan 2 unit percobaan fotosintesis (keg. 9) : 1 unit kontrol dan 1 unit percobaan

2. Tambahkan 10 ml 0,5 % atau 1,0 % NaHCO3 ke dalam unit percobaannya.

3. Tempatkan kedua unit percobaan itu di tempat terkena cahaya matahari langsung

4. Amatilah gelembung yang dihasilkan setiap 20 menit

(45)

1. Masukkan data hasil pengamatan dalam tabel berikut

Tabel : Jumlah / volume gelembung udara dihasilkan pada perlakuan penambahan substrat

No Jumlah / volume gelembung dihasilkan Keterangan

Tambah NaHCO3 Tanpa NaHCO3

1

2

n

Rerata

2. Carilah rerata jumlah / volume gelembung dari kedua unit percobaan tersebut

3. Lakukanlah uji T untukmengetahui ada tidaknya perbedan volume gelembung dihasilkan

1. Pada kelompok manakah gelembung lebih banyak dihasilkan ?

2. Jelaskan mengapa gelembung gas menjadi lebih banyak dihasilkan ?

3. Kesimpulan apa yang dapat ditarik dari hasil percobaan ini ?

Laporan :

(46)

MASALAH VI

DORMANSI DAN PERKECAMBAHAN BIJI

Kegiatan 14

Topik : Pengaruh Faktor Lingkungan dan Ketebalan Kulit Biji terhadap

Perkecambahan Biji.

Tujuan : 1. Untuk mengetahui respons perkecambahan beberapa jenis biji terhadap faktor

lingkungan (air, suhu, cahaya, zat kimia, dst)

2. Untuk mengetahui laju perkecambahan menurut ketebalan kulit

biji

3. Untuk mengetahui batas-batas kebutuhan air dalam perkecambahan

suatu biji

Prinsip :

Perkecambahan merupakan suatu proses dimana radikula (akar embrionik)

memanjang ke luar menembus kulit biji (Salisbury, 1985: 416). Di balik gejala morfologi

dengan pemunculan radukula tersebut, terjadi proses fisiologi-biokemis yang kompleks,

dikenal sebagai proses perkecambahan fisiologis.

Secara fisiologi, proses perkecambahan berlangsung dalam beberapa tahapan penting,

meliputi :

1. Absorbsi air

2. Metabolisme pemecahan materi cadangan makanan

3. Tranpor materi hasil pemecahan dari endrosperm ke embrio yang aktif bertumbuh.

4. Proses-proses pembentukan kembali materi-materi baru

5. Respirasi

6. Pertumbuhan (Mayer dan Mayber, 1975: 76-123).

Banyak faktor yang mengontrol proses perkecambahan biji, baik yang bersifat internal

dan eksternal. Secara internal proses perkecambahan biji ditentukan keseimbangan antara

(47)

(ABA). Faktor eksternal yang merupakan ekologi perkecambahan meliputi air, suhu,

kelembaban, cahaya dan adanya senyawa-senyawa kimia tertentu yang berperilaku sebagai

inhibitor perkecambahan (Mayer, 1975: 46-73).

ALAT DAN BAHAN

1. Biji berkulit tipis :

- Kacang hijau (Phaseolus radiatus)

- Kacang tanah (Arachis hypogaea)

2. Biji berkulit tebal :

- Asam (Tamarindus indica)

- Flamboyan (Delonix regia)

- Biji yang lain

3. Bahan : a. kapas / pasir/ tanah dan akuades

b. lampu neon / uv

c. low incubator

d. zat kimia (polutan : minyak tanah, NaCl, herbisida, atau logam berat)

Catatan : Masalah dapat dikembangkan menurut interes kelompok.

CARA KERJA :

1. Siapkan 6 cawan petri atau tempat lainnya sebagai tempat pengecam-bahan 2

macam kelompok biji (satu jenis biji kulit tipis dan satunya kulit tebal)

2. Siapkan 2 set perlakuan untuk kedua jenis biji yang saudara pilih seperti berikut :

a. Perlakuan I : media tanpa diberi air (Hanya dengan kapas kering)

b. Perlakuan II : media diberi air sedikit (kapas sekedar basah)

c. Perlakuan III : media diberi air hingga biji tergenang air

3. Siapkan masing-masing 60 butir biji untuk kedua kelompok biji terse-but dan

berilah perlakuan seperti berikut :

a. 10 biji diberi perlakuan I, dengan 2 ulangan

b. 10 biji diberi perlakuan II, dengan 2 ulangan

c. 10 biji diberi perlakuan III, dengan 2 ulangan

4. Tempatkan semua petri pada tempat yang sama

5. Amati setiap gejala yang ditunjukkan untuk tiap kelompok biji. Perkecambahan diakhiri

(48)

6. Jagalah kondisi untuk tiap unit perlakuan tetap stabil dengan mengontrol kondisi ini

perlakuannya.

Catatan : berilah label atau tanda untuk setiap unit perlakuan untuk

menghindari kekeliruan pendataan.

Analisis Data :

1. Masukkan data hasil pengamatan dalam contoh tabel berikut

Tabel :

Jumlah biji berkecambah pada beberpa perlakuan

Hari ke Biji kuli tipis

Rata-rata jumlah biji berkecambah pada masing-masing perlakuan Ulangan

2. Bandingkan daya berkecambah(jumlah biji berkecambah atau persen-tasenya) antar unit

perlakuan pada tiap kelompok biji dan perbandingan umum antar kelompok biji

untuk mengetahui pengaruh variasi perlakuan yang diberikan

3. Buatlah grafik hubungan antara laju perkecambahan dengan variasi per-lakuan air

selama hari-hari pengamatan pada kedua kelompok biji

4. Untuk meyakinkan interpretasi ada tidaknya perbedaan daya berkecam-baha antar